信息化控制在混凝土试验中的应用

预拌混凝土搅拌站试验室肩负着保证出厂混凝土质量的责任，对试验环境有特定的温度和湿度要求，而作为非匀质性材料，混凝土存在着许多不确定性，必须有一个相对固定的试验环境。

1??搅拌站试验室对温度和湿度的要求

目前实现温湿度控制的设备主要是空调和加湿器，将试验过程温湿度控制在可控范围内。混凝土搅拌站试验室主要工作场所的温湿度要求及对应记录频次见表1。

表1??预拌混凝土搅拌站试验室主要场所

为提高产品质量，全程监控和远程控制是温湿度控制的发展方向。云存储的便捷、通信技术的发展、 手机使用的普及使这些功能的实现成为可能。

2??混凝土试验室温湿度控制改进思路

当前，预拌混凝土企业试验室采用的温湿度监控方法无法适应发展的需求，需借助科技手段，学习和借鉴其他行业的做法，将其打造为企业内部技术质量数据中心，逐步实现预拌混凝土企业试验室信息化管理。采用其他行业成熟的技术手段，投入不多即可取得一定的效果。

2.1??技术路线

采用传感器探头不间断地测量试验室环境温湿度，其中温度测量范围为–20℃~70℃，测量精度为±0.2℃，分辨率为0.1℃；湿度测量范围为0~100%RH，测量精度为±2%RH，分辨率为0.1%RH。与现行标准规范要求不冲突，计量精度可满足要求。

通过互联网，设备可将测量数据实时传输并存储在云数据平台，登录网页和手机App即可查看实时数据、实时曲线、报警记录和历史记录等。设备支持离线记录功能，断网时也可正常监测并记录数据，联网后自动上报至云数据平台。建立设备感应、无线传输、云存储和手机（人）响应的管理系统（图1），依靠云服务器存储数据更加安全方便。设备出现异常时，可通过手机提醒相关人员进行协调，但目前设备之间的联动设置工作暂未开展。

图1??信息化升级管理示意

2.2??工作流程

在有温度、湿度要求的场所安装无线温度、湿度记录仪和路由器，可以自动采集数据，进行云存储并传递给预先设置的移动端、客户端和集中显示端进行数据显示。

设备自带存储功能，断电时仍可记录数据，恢复供电后自动补齐，可大幅降低人工劳动强度，提高数据准确率。手机App具备报警功能，数量可根据实际情况确定。

2.3??应用优势

试验人员在手机安装程序后即可实现温、湿度监测远程控制，实时在线，实时提醒，历史数据可追溯，有利于培养试验人员良好的工作习惯，提高工作质 量。但其缺点是对所用手机配置有要求，试验人员需具备一定的计算机网络知识。

目前试验室的混凝土成型室、混凝土标准养护室、水泥室、水泥标准养护箱、膨胀剂养护箱、水泥养护水槽、外加剂室温度、矿粉室湿度8种温、湿度需由试验人员进行观察和手工记录，测温项目至少13项，记录频次为1~2次/d。为实现产品升级换代，需购置无线温、湿度记录仪，无线路由器等。

信息化升级后，总计可节省时间70~105?min/d，仅签字和装订工作需由试验人员完成，其余项目均可通过设备完成。试验人员回归试验工作，试验以外的记录则交由软件系统或通过加装设备来完成。

3??实施方案及效果

3.1??设备及相关配件

设备明细及参数要求见表2。

表2??信息化温湿度控制设备明细

3.2??仪器安装及附属设施

在满足工作要求的前提下，选择安装位置、角度，并尽量减少无线温、湿度记录仪的数量，需综合考虑测量效果最好、受外部干扰最小、便于维修更换等 因素。

3.3??实施效果

3.3.1??实时监控

采取以下方式对数据进行实时显示：（1）在经授权的试验人员的手机中展示；（2）在无线温、湿度记录仪的显示屏读取数据；（3）在试验室固定位置安装显示设备，显示内容包括时间、地点、温、湿度数值等。正常显示颜色为蓝色，异常显示为红色。实例照片如图2所示。

图2??移动端显示实例（计算机截图）

3.3.2??异常报警

报警包括App报警、电话报警、邮件报警、短信报警和网页报警等5种方式。绑定相关人员查找设备报警信息，设置温、湿度报警上下限，当环境温、湿度不满足要求时，系统可收取设备报警信息，通过手机App推送和网页报警2种方式告知有关人员并生成记录，以便及时采取措施进行处置（图3）。

图3??客户端报警实例（计算机截图）

3.3.3??温度、湿度记录存储

系统能存储的记录容量为5万组温、湿度数据，记录时间间隔1?h，存储时间5.7年，数据存满后新数据会自动覆盖旧数据，也可将数据导出后继续存储。

3.3.4??温度、湿度记录样式及数据导出

目前监控记录表格与现有记录表格的内容尚有差别，需加以改进。由多台设备记录的数据可同时导出，导出格式有Excel和PDF  2种。

4??结束语

（1）对混凝土试验室进行信息化升级可实现人在工作中的角色转换，剥离一些工作内容，减少人为干预，改变工作习惯，使人由“执行者”转变为“响应者”。

（2）为最大化利用设备，通过优化测量区域及摆放位置，可实现对试验场所温、湿度的监控；应选择合适的显示设备摆放位置，以方便使用。

（3）目前信息化升级设备与现有设备暂时并行使用，2种形式的温、湿度表均满足试验要求。

（4）目前系统生成的记录与实际使用记录在内容和形式上尚有差异，需加以完善改进。

（5）对异常情况（停电、断网、设备故障等）处置目前仍需人为介入，尚未实现设备间的联动响应。